Collé-serré entre une bulle et une capsule

Une bulle + un bouchon de soda = une énigme pour les scientifiques ! Regardez la vidéo de ces deux nageurs : alors que le premier, au fond du bassin, crée des bulles d’air remontant vers la surface, l’autre place un bouchon autour de celles-ci. Ce dernier se met alors à tourner autour du cercle, jusqu’à ce que celui-ci se disperse. Qui a dit que la physique n’était pas poétique ?

Car il y a bien une explication physique à tout ça: elle a été analysée par des chercheurs du CNRS de l’Institut de physique de Rennes et des Universités de Harvard et de Princeton aux Etats-Unis.

En gros, quand le plongeur fait une bulle, il projette une poche d’air dans l’eau – ça va trop vite sur la vidéo pour bien visualiser la sphère en question, mais on la voit bien sur cette capture d’écran.

La poussée du gaz captif sur les parois de la « poche » devient de plus en plus forte à mesure que la bulle remonte vers la surface; en effet, en profondeur, la pression de l’eau est plus importante et contient l’air dans la poche.

Quand la pression de l’eau devient moins forte à mesure que l’on remonte à la surface, la bulle semble finalement éclater. En réalité, son enveloppe se déroule pour former un tube courbé refermé sur lui- même, comparable à un “donut” – le beignet d’Homer Simpson. Puis, cette structure cylindrique se déstabilise en une ribambelle de bulles environ dix fois plus petites que la bulle initiale, disposées en anneaux les unes par rapport aux autres.

Ici, on voit parfaitement bien le “donut” qui remonte à la surface. Un anneau qui tourne en plus sur lui- même, entraînant ainsi le bouchon dans sa rotation. « Ces anneaux d’air appartiennent à une classe d’objets de la dynamique des fluides que l’on appelle des anneaux tourbillonnaires – que l’on classe dans la famille de ces écoulements nommés “vortex”», approfondit Laurent Courbin, le chercheur qui a mené l’étude au CNRS. « Le phénomène continue en cascade, puisque les petites bulles qui forment chaque anneaux subissent un sort identique.» Chacune se transforme en effet en anneau, qui se divise lui-même en bulles encore plus petites et ainsi de suite jusqu’à leur disparition complète.

En tout cas, ce phénomène physique n’amuse pas que ces plongeurs vidéastes ! Les dauphins adorent jouer avec elles (-voir : http://www.youtube.com/watch?v=TMCf7SNUb-Q) Plutôt marrant, non ?

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